Samenvatting: De onderzoekers ontdekten dat de gewone marmoset, een dagactieve primaat, op een andere manier door zijn omgeving navigeert dan eerder bestudeerde ratten, wat zijn unieke ecologische aanpassingen weerspiegelt.
Penaapjes gebruiken visuele aanwijzingen, vertrouwen op snelle verschuivingen van de blik van het hoofd terwijl ze stilstaan en minimaliseren hoofdbewegingen tijdens navigatie. Ratten daarentegen gebruiken hoofdbewegingen op lage snelheid en tactiele snorhaarverkenningen.
Op cellulair niveau vertonen marmoset-hippocampale gebieden selectiviteit voor driedimensionale projectie en richting van het hoofd, wat suggereert dat staren, niet plaats, de sleutel is tot hun ruimtelijke navigatie.
Basiselementen:
- Zijaapjes en ratten gebruiken verschillende strategieën om hun omgeving te verkennen, wat hun verschillende ecologische niches weerspiegelt. Penaapjes zijn sterk afhankelijk van visuele aanwijzingen en minimaliseren hoofdbewegingen tijdens navigatie.
- In hippocampusgebieden van zijdeaapjes observeerden de onderzoekers selectiviteit voor driedimensionale projectie en hoofdrichting, wat duidt op een “op blik gebaseerde” ruimtelijke navigatie, in tegenstelling tot de “plaatsgebaseerde” navigatie die bij ratten wordt waargenomen.
- In tegenstelling tot ratten hebben zijdeaapjes geen ritmische theta-oscillaties tijdens voortbeweging. In plaats daarvan tonen ze een reset van theta-oscillaties die worden veroorzaakt door verschuivingen van de hoofdblik, wat samenvalt met de activering van interneuronen.
Bron: Neurowetenschappelijk nieuws
In een nieuwe studie hebben wetenschappers ontdekt dat de gewone zijdeaap, een primaat die bekend staat om zijn unieke zicht overdag, op een heel andere manier door zijn wereld navigeert dan eerder bestudeerde ratten.
Het onderzoek werpt licht op de rol van de hippocampus – vaak vergeleken met een Global Positioning System (GPS) van de hersenen – bij ruimtelijke navigatie.
Marmosets gebruiken, in tegenstelling tot ratten, een visuele verkenningsstrategie terwijl ze stilstaan en navigeren naar doelen door hoofdbewegingen te minimaliseren. Ze vertrouwen op snelle hoofdbewegingen om hun omgeving te verkennen, een interessant contrast met de langzame hoofdbewegingen van ratten en tactiele verkenningen van snorharen.
“We zien dat verkennings- en navigatiestrategieën de aanpassing van elke soort aan zijn ecologische niche weerspiegelen”, legden de onderzoekers uit. “Voor zijdeaapjes komt het vertrouwen op visuele aanwijzingen overeen met hun natuurlijke gedrag overdag.”
Op cellulair niveau worden de verschillen meer uitgesproken. CA3/CA1-gebieden van de hippocampus van zijdeaapjes vertonen selectiviteit voor driedimensionale projectie, hoofdrichting en, in mindere mate, positie.
Dit lijkt het geval te zijn voor combinaties van deze variabelen, wat suggereert dat zijdeaapjes voornamelijk staren gebruiken voor ruimtelijke navigatie.
In tegenstelling tot ratten hebben zijdeaapjes geen ritmische theta-oscillaties van lokale veldpotentialen tijdens voortbeweging. In plaats daarvan tonen ze een reset van theta-oscillaties die worden veroorzaakt door verschuivingen van de hoofdblik.
Deze reset valt samen met de activering van interneuronen, gevolgd door verschillende wijzigingen in de piramidale celactiviteit.
Deze afwijking in marmoset-navigatie van het rattenmodel weerspiegelt de teledetectiemogelijkheden van marmoset-aanpassingen aan dagzicht. De bevindingen brachten de onderzoekers ertoe te denken dat de hippocampus een GPS-systeem is waarbij de ‘G’ staat voor blik.
Deze opwindende studie opent niet alleen de deur naar een dieper begrip van ruimtelijke navigatie tussen soorten, maar kan ook leiden tot vooruitgang in de studie van de menselijke hersenfunctie en navigatie.
Over dit neurowetenschappelijk onderzoeksnieuws
Auteur: Neurowetenschappelijke nieuwscommunicatie
Bron: Neurowetenschappelijk nieuws
Contact: Neurowetenschap Nieuws Communicatie – Neurowetenschap Nieuws
Afbeelding: Afbeelding gecrediteerd aan Neuroscience News
Originele onderzoek: Gesloten toegang.
“De hippocampus van de gewone zijdeaap is een GPS, maar de G is voor staren” door Diego B. Piza et al. BioRxiv
Abstract
De hippocampus van de gewone marmoset is GPS, maar de G is voor staren
De hippocampus van zoogdieren is vergeleken met een Global Positioning System (GPS) dat ruimtelijke navigatie mogelijk maakt. Dit idee is voornamelijk gebaseerd op studies uitgevoerd op nachtdieren zoals ratten. die niet veel aanpassingen hebben aan het zicht bij daglicht in vergelijking met dagelijkse primaten.
Hier laten we zien dat tijdens het foerageren in een 3D-doolhof de gewone marmoset, een dagprimaat uit de Nieuwe Wereld met foveaal, stereochromatisch zicht, voornamelijk snelle hoofdkijkverschuivingen gebruikt terwijl hij stilstaat om zijn omgeving visueel te verkennen en daarin navigeert naar doelen die hoofdbewegingen minimaliseren . Aan de andere kant bewegen ratten hun hoofd met lage snelheden terwijl ze bewegen om de omgeving te verkennen met hun snorharen.
Deze verschillen in exploratie-navigatiestrategieën weerspiegelen de sensorische aanpassingen van de twee soorten aan hun ecologische niches. In CA3/CA1-regio’s van de hippocampus vertonen vermeende piramidale neuronen selectiviteit voor 3D-weergave, hoofdrichting en minder voor positie, maar meestal voor combinaties van deze variabelen.
Remmende interneuronen zijn afgestemd op 3D-hoekkopsnelheid en translatiesnelheid, waarbij de meeste cellen een gemengde selectiviteit voor beide variabelen vertonen.
Zijaapjes missen de ritmische theta-oscillaties van lokale veldpotentialen die worden waargenomen tijdens voortbeweging bij ratten. In plaats daarvan tonen ze het herstel van theta-oscillaties die werden veroorzaakt door verschuivingen van de hoofdblik die optraden bij activering van interneuron, gevolgd door verschillende modificaties in piramidale celactiviteit.
Onze resultaten laten zien dat visuele verkennings-/navigatiestrategieën en de hippocampale specialisaties die hen ondersteunen, afwijken van die bij ratten, wat de langeafstandswaarnemingsaanpassingen van de marmoset aan het dagzicht weerspiegelt. Dus de hippocampus zijdeaap kan worden beschouwd als een GPS, maar de G is voor staren.
